统计预测与决策第五章时间序列平滑法

时间序列平滑预测法原理时间序列平滑预测法是一种常用的预测方法，用于分析和预测时间序列中的趋势和季节性变化。

它基于时间序列中的历史数据，通过对数据进行平滑处理，来推断未来的趋势和变化。

时间序列平滑预测法的基本原理是利用历史数据中的趋势和季节性变化规律，对未来的数据进行预测。

其核心思想是将时间序列中的噪声和随机波动平滑掉，使得数据的变化趋势更加明显和稳定。

在时间序列平滑预测法中，常用的方法包括移动平均法和指数平滑法。

移动平均法是一种简单的平滑方法，它通过计算时间序列中一段时间内的均值来平滑数据。

移动平均法可以平滑掉数据的随机波动，使得数据的趋势更加明显。

移动平均法的核心思想是将多个时间点的数据进行平均，然后将平均值作为预测值。

移动平均法的窗口大小可以根据实际情况来确定，一般选择较小的窗口可以更敏感地反映数据的变化趋势。

指数平滑法是一种基于指数加权的平滑方法，它通过对历史数据进行加权平均来预测未来的数据。

指数平滑法的核心思想是对历史数据进行加权处理，使得近期的数据具有更高的权重。

指数平滑法的优势在于对于不同时间点的数据赋予不同的权重，可以更好地反映数据的变化趋势。

指数平滑法通常需要选择一个平滑系数，该系数决定了近期数据的权重大小，一般情况下，较大的平滑系数可以更快地反应数据的变化趋势。

除了移动平均法和指数平滑法，还有其他一些时间序列平滑预测方法，如加权移动平均法、自适应平滑法等。

这些方法都是基于时间序列平滑的原理，通过对历史数据进行加权平均或其他平滑处理，来预测未来数据的变化趋势。

时间序列平滑预测法在实际应用中有广泛的应用。

它可以用于经济领域的市场预测、销售预测等，也可以用于气象领域的天气预测、水文预测等。

时间序列平滑预测法可以帮助我们更好地理解和预测数据的变化趋势，为决策提供参考和依据。

总结起来，时间序列平滑预测法是一种基于历史数据的预测方法，通过对数据进行平滑处理，来推断未来的趋势和变化。

它可以通过移动平均法、指数平滑法等方法来实现。

时间序列的平滑预测平滑法：简单平均法，移动平均法、指数平滑法。

平滑法既可以用于对时间序列进行平滑以描述序列的趋势，也可对平稳时间序列进行短期预测。

1、 简单平均法根据过去已有的观测值通过简单平均来预测下一期的值；舍时间序列已有的t 期观测值为y1、y2………yt ，那么t+1期的预测值1t F +值为：112111111t+2111(.......),11,1t+2=,t+1tt t i i t t t t t i i F y y y y t t t t e F F y +=+++++==++=++=-∑∑当到了期时，有了期的实际值y 就可以计算误差y 那么期的预测值就为以此类推。

2、 移动平均法通过对时间序列逐期递移求得平均数作为趋势值或者预测值的一种平滑预测方法。

移动平均又包括简单移动平均和加权移动平均。

简单移动平均就是将最近K 期的观测值进行平均，作为下一期的预测值；1<K<t.1211231t+21........,........t k t k t tt t t k t k t t t y y y y F y ky y y y F y k-+-+-+-+-+++++++==++++==同理均方误差MSE 的计算公式为：MSE =误差平方和误差个数移动平均法只使用最近K 期的数据，每次计算都是使用最近K 期数据；这一方法比较适合较为平稳的时间序列数据。

实际中选取不同的K ，比较MSE 的大小来选择合适的步长。

3、 指数平滑法一次指数平滑就是以一段时期的预测值和观测值的线性组合作为t+1期的预测值，预测模型为：说明：通常将11F y =。

1(1)t t t F y F αα+=+-其中，0<<1t t y t t αα为期实际观测值，F 为期的预测值；为平滑系数（）。

211111322212433321=(1)(1)=(1)(1)=(1)1-+(1)F y F y y y F y F y y F y F y y F αααααααα∂+-=∂+-=∂+-=∂+-∂+-=∂+-第二期预测值：第三期预测值：第四期预测值：（）y 依此类推。

时间序列平滑预测法时间序列平滑预测法是一种常用的预测模型，通过对历史数据进行平滑处理，找出数据中的趋势和周期性变化，并基于这些特征进行未来值的预测。

时间序列平滑预测法适用于各种领域的预测问题，如销售量、股票价格、气温等。

其中，最常见的时间序列平滑预测法包括移动平均法和指数平滑法。

移动平均法是一种基于数据的滚动平均值进行预测的方法。

它通过将数据序列中的每个值与其前一段时间内的几个值进行平均，来得到一个平滑的预测值。

这种方法适用于数据变化比较平稳的情况，能够较好地捕捉到数据的趋势。

指数平滑法是一种基于加权平均进行预测的方法。

它通过对数据序列中的每个值加权，更加重视较近期的值，来得到一个平滑的预测值。

这种方法适用于数据变化比较有规律的情况，能够较好地捕捉到数据的周期性变化。

在进行时间序列平滑预测时，我们首先需要对历史数据进行平滑处理，以消除可能存在的噪声和异常值。

然后，根据数据的趋势和周期性变化，选择合适的平滑方法进行预测。

最后，通过比较预测结果和实际值，评估模型的准确性，并对模型进行调整和优化。

时间序列平滑预测法具有较好的稳定性和可解释性，能够较好地预测未来值。

但是，它也存在一些限制，如对数据的假设性要求较高，对异常值的敏感性较大等。

因此，在实际应用中，我们需要根据具体问题选择合适的模型，并结合其他方法进行预测。

总之，时间序列平滑预测法是一种常用的预测模型，通过对历史数据进行平滑处理，能够较好地预测未来值。

它具有较好的稳定性和可解释性，并在各个领域得到广泛应用。

通过不断改进和优化，时间序列平滑预测法有望在未来的预测中发挥更大的作用。

时间序列平滑预测法是一种常用的预测模型，它通过对历史数据进行平滑处理来预测未来值。

在实际应用中，时间序列平滑预测法可以帮助企业和个人做出更准确的决策，并规划未来的发展方向。

一种常见的时间序列平滑预测方法是移动平均法。

移动平均法通过计算一定时间段内数据的平均值来平滑数据。

这种方法可以消除短期内的噪声和波动，从而更好地揭示出数据的趋势和长期变化。

时间序列平滑预测法概述时间序列平滑预测方法有很多种，常见的方法包括移动平均法、指数平滑法和季节分解法等。

不同的方法适用于不同的时间序列数据，根据数据的特点选择合适的方法可以提高预测的准确性。

移动平均法是最简单的一种平滑预测方法，它通过计算一定时间窗口内的数据平均值来平滑数据。

移动平均法的优点是计算简单，适用于较为稳定的时间序列数据。

然而，移动平均法的缺点是对数据的滞后性响应较慢，无法有效地适应数据的变动。

指数平滑法是一种适用于非常态时间序列的平滑预测方法。

指数平滑法通过对数据加权平均，每一个数据点的权重是前一个数据点权重的乘积，权重随时间变化指数递减。

指数平滑法的优点是对数据变动能够更快做出响应，适用于较为波动的时间序列。

然而，指数平滑法的缺点是对于季节性变动较为敏感，容易受到突发事件的影响。

季节分解法是一种用于处理季节性时间序列的平滑预测方法。

季节分解法将时间序列数据分解为趋势、季节和残差三个部分，分别进行分析和预测。

季节分解法的优点是能够更好地提取数据的季节性规律，对于季节性较为显著的数据预测效果较好。

然而，季节分解法的缺点是对于季节性不明显的数据预测效果较差。

除了上述方法之外，时间序列平滑预测还可以结合其他方法，如回归分析、神经网络等，以进一步提高预测的准确性。

回归分析可以运用于时间序列中的趋势分析，通过建立趋势线的方程进行预测。

神经网络模型则可以通过学习历史数据的模式进行预测，适用于复杂的时间序列预测问题。

总之，时间序列平滑预测是一种重要的数据分析和预测方法，可以帮助企业和个人更好地了解和预测数据的趋势性和季节性。

选择合适的平滑预测方法对于提高预测准确性至关重要，同时结合其他方法可以进一步提高预测的能力。

在时间序列平滑预测中，移动平均法是一种最简单、直观的方法。

它通过计算一定时间窗口内的数据平均值来平滑数据，窗口的大小越大，平滑效果越明显。

移动平均法的优点是计算简单，适用于较为稳定的时间序列数据。

《统计预测与决策》课程教学大纲（2002年制定 2004年修订）课程编号：060070英文名：Methods of Forecasting and Decision课程类别：专业主干课前置课：统计学、概率论与数理统计、宏观经济学、微观经济学、经济时间序列分析后置课：学分：3学分课时：54课时主讲教师：白先春选定教材：徐国祥，统计预测与决策，上海：上海财经大学出版社，1998年6月课程概述：在经济和管理现象日益复杂、市场情况瞬息万变的市场环境中，在许多情况下要求对不肯定事物作出科学的预测和决策，这就必须在不完全观察资料的基础上，对所关心的指标做出可靠的估计，以便作出合适的决策. 本课程首先介绍定性预测法，具体包括德尔菲法、主观概率法、情景预测法以及定性预测的其他方法；其次介绍回归预测法，包括一元线性回归预测法、多元线性回归及非线性回归预测法；再次介绍时间序列预测法，包括趋势外推法、时间序列平滑预测法等等；最后介绍各种决策方法，具体包括风险性决策方法（包括贝叶斯决策方法）、不确定性决策方法和多目标决策方法.教学目的：通过本课程的学习，要求学生：（1）掌握各种预测与决策方法的特点、应用条件、适用场合，并能将具体的预测与决策方法应用到市场经济实践中去；（2）能应用现代化软件实现对研究对象进行预测与决策过程的复杂运算，具体包括SPSS、TSP 和EXCEL等软件的应用；（3）了解统计预测与决策学科发展的前沿.通过本课程的教学，培养学生的实际动手能力，对大型社会调查的数据汇总、分组、整理能力，对基础资料综合定量分析、研究能力.教学方法：本课程拟采用下述步骤进行教学：步骤1 以教师课堂讲授为主：教师课前对讲授内容进行精心准备，充分利用多媒体等现代化教学手段，并辅之以大量的实例，将统计预测与决策的基本概念、原理、方法讲清、讲透，特别是关于各种方法的特点、应用条件、适用场合及其必要的评价；步骤2 以学生课下练习为主：每讲完一种方法，都布置一定量的练习供学生课下作业. 通过练习，使学生确实掌握所学的各种统计预测与决策方法，同时也便于教师发现教学中的不足；步骤3 以课外辅导为主：在每一个教学周都安排一固定时段，针对学生在课堂学习及课外作业中遇到的问题，进行答疑解惑.步骤4 以实践锻炼为主：将所学的各种统计预测与决策方法运用到市场经济实践中，以激发学生学习本门课程的兴趣，同时，培养他们实际动手能力.各章教学要求及教学要点第一章统计预测概述课时分配：4课时教学要求：本章主要介绍了统计预测的基本概念、作用、原则和步骤. 通过本章的学习，要求学生掌握预测的基本概念、作用，以及预测方法的选择原则，明确一个完整的统计预测所包含的一般步骤.教学内容：第一节统计预测的概念和作用一、统计预测的概念根据过去和现在估计未来，预测未来。

时间序列平滑预测法时间序列平滑预测法是一种通过对时间序列数据进行平滑处理来预测未来趋势的方法。

该方法基于以下假设：过去的数据可以反映未来的趋势，而将过去的数据进行平滑处理可以消除噪声和随机波动，并揭示出数据背后的潜在规律。

时间序列平滑预测法可以应用于各种领域，比如经济学、金融学、工程学等。

在经济学中，时间序列平滑预测法可以用于预测经济指标的未来趋势，如国内生产总值（GDP）、消费者物价指数（CPI）等。

在金融学中，该方法可以用于预测股票价格、利率、汇率等金融指标的未来走势。

在工程学中，时间序列平滑预测法可以用于预测能源消耗、交通流量等工程指标的未来变化。

时间序列平滑预测法的基本思想是通过对时间序列数据进行平滑处理，得到一个平滑的曲线，然后根据这个曲线来预测未来的值。

平滑处理的方法有很多种，常见的方法有移动平均法、指数平滑法和季节性指数平滑法等。

移动平均法是最简单、最常用的一种平滑处理方法。

它的原理是在一定时间窗口内计算数据的平均值，然后将平均值作为平滑后的值。

移动平均法适用于数据变化较为缓慢、无明显趋势和季节性的情况。

移动平均法的优点是计算简单，缺点是不能很好地处理有趋势的数据。

指数平滑法是另一种常用的平滑处理方法。

它的原理是将过去的数据赋予不同的权重，较近期的数据权重较大，较远期的数据权重较小。

指数平滑法适用于数据变化较为快速、有明显趋势和季节性的情况。

指数平滑法的优点是对趋势有较好的适应性，缺点是计算复杂度较高。

季节性指数平滑法是指在指数平滑法的基础上考虑季节性因素进行预测。

它的原理是在指数平滑法的基础上引入季节性指数，用于对季节性因素进行处理。

季节性指数平滑法适用于数据具有季节性变化的情况，如每月销售额、每周客流量等。

季节性指数平滑法的优点是对季节性变化有较好的适应性，缺点是需要进行较复杂的计算。

时间序列平滑预测法的步骤一般包括以下几步：数据预处理、平滑处理、预测和评估。

数据预处理包括对原始数据进行清洗、处理缺失值和异常值等。

《统计预测与决策》课程教学大纲课程代码：090542040课程英文名称：Statistical Forecasting and Decision Making课程总学时：48讲课：48实验：0上机：0适用专业：应用统计学大纲编写（修订）时间：2017.6一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是应用统计学专业的一门专业课，通过本课程的学习，可以使学生掌握统计学预测及决策的求解原理和方法技巧；通过原理介绍、算法讲解、案例分析等，使学生建立起利用统计学的基本方法进行预测及决策的能力；使学生初步掌握将实际问题抽象成统计模型并进行模拟、决策方案和预测结果的方法，提高学生解决实际问题的能力；通过运用统计学软件^NPSS、SAS 等）"使学生具备能用计算机软件对各类预测方法及决策模型进行求解和对求解结果进行简单分析的能力。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：要求学生掌握预测及决策思想及课程中各基本模型的基本概念及基本原理；定性预测、回归预测及灰色预测等基本模型的功能特点以及不确定性决策、多目标决策的求解方法。

2.基本能力：培养学生逻辑推理能力和抽象思维能力；根据实际问题抽象出适当的决策模型的能力；运用预测与决策思想和方法分析、解决实际问题的能力和创新思维与应用能力。

3.基本技能：使学生获得预测与决策的基本运算技能；运用计算机软件求解基本模型和分析结果的技能。

（三）实施说明1.本大纲主要依据应用统计学专业2017版教学计划、应用统计学专业建设和特色发展规划和沈阳理工大学编写本科教学大纲的有关规定及全国通用《统计预测与决策教学大纲》并根据我校实际情况进行编写的；2.教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分的学时，课时分配表仅供参考；3.教师在授课过程中对内容不相关的部分可以自行安排讲授顺序；4.本课程建议采用课堂讲授、讨论、多媒体教学和实际问题的分析解决相结合的多种手段开展教学。

统计预测与决策练习题介绍第⼀章￥第⼆章统计预测概述⼀、单项选择题8、统计预测的研究对象是（）A、经济现象的数值B、宏观市场C、微观市场D、经济未来变化趋势答：A⼆、多项选择题4、定量预测⽅法⼤致可以分为（）|A、回归预测法B、相互影响分析法C、时间序列预测法D、情景预测法E、领先指标法答：AC三、名词解释2、统计预测答：即如何利⽤科学的统计⽅法对事物的未来发展进⾏定量推测，并计算概率置信区间。

四、简答题1、试述统计预测与经济预测的联系和区别。

}答：两者的主要联系是：①它们都以经济现象的数值作为其研究的对象；②它们都直接或间接地为宏观和微观的市场预测、管理决策、制定政策和检查政策等提供信息；③统计预测为经济定量预测提供所需的统计⽅法论。

两者的主要区别是：①从研究的⾓度看，统计预测和经济预测都以经济现象的数值作为其研究对象，但着眼点不同。

前者属于⽅法论研究，其研究的结果表现为预测⽅法的完善程度；后者则是对实际经济现象进⾏预测，是⼀种实质性预测，其结果表现为对某种经济现象的未来发展做出判断；②从研究的领域来看，经济预测是研究经济领域中的问题，⽽统计预测则被⼴泛的应⽤于⼈类活动的各个领域。

第⼆章定性预测法⼀、单项选择题3、（）需要⼈们根据经验或预感对所预测的事件事先估算⼀个主观概率。

A 德尔菲法B 主观概率法C 情景分析法D 销售⼈员预测法|答：B⼆、多项选择题2、主观概率法的预测步骤有：A 准备相关资料B 编制主观概率表C 确定专家⼈选D 汇总整理E 判断预测答：A B D E三、名词解释2、主观概率答：是⼈们对根据某⼏次经验结果所作的主观判断的量度。

\四、简答题1、定型预测有什么特点它和定量预测有什么区别和联系答：定型预测的特点在于：（1）着重对事物发展的性质进⾏预测，主要凭借⼈的经验以及分析能⼒；（2）着重对事物发展的趋势、⽅向和重⼤转折点进⾏预测。

定型预测和定量预测的区别和联系在于：定性预测的优点在于：注重于事物发展在性质⽅⾯的预测，具有较⼤的灵活性，易于充分发挥⼈的主观能动作⽤，且简单的迅速，省时省费⽤。

时间序列平滑方法时间序列是指按照时间顺序排列的数据集合，其中的数据通常是按照一定的时间间隔进行收集和记录的。

分析时间序列数据对于预测未来趋势、观察周期性模式以及检测异常值等具有重要的意义。

然而，原始的时间序列数据往往存在较大的波动和噪声，为了能够更好地分析和预测数据，需要对时间序列进行平滑处理。

本文将介绍几种常见的时间序列平滑方法，并举例说明其使用过程和效果。

1. 移动平均法移动平均法是最简单和常见的时间序列平滑方法之一。

它的基本思想是通过对时间序列点的加权平均值进行计算，从而消除随机波动和噪声。

具体而言，移动平均法利用一个固定窗口大小，在每个时间点上计算该窗口内数据点的平均值作为平滑后的数据点。

例如，对于一个窗口大小为3的时间序列，我们可以计算第一个平滑点为前三个原始数据的平均值，第二个平滑点为第2至4个原始数据的平均值，以此类推。

2. 加权移动平均法加权移动平均法是对移动平均法的改进，它引入了权重系数以便更好地适应不同时间点的数据特征。

在加权移动平均法中，每个原始数据点都会根据其距离平滑点的时间间隔分配一个权重，这样可以更准确地反映数据的变化趋势。

我们可以根据实际情况选择不同的权重函数，常见的有线性权重、指数权重和三角权重等。

加权移动平均法的核心思想是在平滑过程中赋予每个数据点不同的重要性，从而更好地反映数据的趋势。

3. 指数平滑法指数平滑法是一种适用于时间序列数据预测和平滑的方法，它假设未来的数据点与当前的数据点之间存在一种指数衰减的关系。

该方法的优势在于可以在不需要存储全部历史数据的情况下，对当前数据进行实时更新和预测。

指数平滑法的核心思想是通过加权平均来计算平滑后的数据点，其中较近的数据点具有较高的权重，较远的数据点具有较低的权重。

具体而言，首先需要确定一个平滑系数，然后根据当前数据点和上一个平滑点计算出本次平滑点。

指数平滑法适用于数据较为平稳、变动较慢的情况。

时间序列平滑方法是处理原始时间序列数据的重要手段，能够去除随机波动和噪声，获取数据的趋势和周期性变化。